“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计

网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计学习中心：层次：专科起点本科专业：机械设计制造及其自动化年级：2011年春季学号：学生：指导教师：完成日期：年月日“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计I内容摘要本论文完成了对“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计的设计。拨动叉类零件广泛应用于各种机械的变速箱中，本文在详细分析了产品零件加工的工艺规程及工装设计，从而实现定制中批量生产加工的工艺规程。就拨叉的加工工艺，分析了1套加工方案，最终确定了一套科学合理的加工路线，并在以后的计算过程中，验证了这套工序的合理性，最后，以铣槽夹具等夹具设计为例，进行了夹具的设计，并做了切削力、夹紧力的分析计算。关键词：拨动叉；加工工艺；切削用量；定位；夹具“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计II目录内容摘要·····························································································I引言·······························································································11概述·······························································································21.1题目来源················································································21.2设计的任务···············································································42零件工艺分析··················································································52.1零件的作用、材料、形状特征·····················································52.2技术要求················································································52.3设计基准················································································63工艺过程设计··················································································83.1毛坯—零件综合图设计······························································83.2工序判定················································································93.3填写工艺卡···········································································104典型工装设计················································································264.1定位原理及方案分析·······························································264.2夹具总体设计········································································274.3夹具体设计···········································································295结论······························································································31参考文献···························································································32“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计1引言制造业作为工业经济的主体，在经济发展中具有十分重要的作用和地位，伴随全球化，尤其是信息革命的发展，世界正发生深刻的变化。东莞作为一个制造名城，将以三个代表重要思想和科学发展观，继续强势发展战略，大力发展新兴产业，全面增强综合竞争力。推动国民经济持续、快速、健康发展。我们着力在终端品牌、自主技术等方面取得新的突破，实现制造向制造强国推进。C620拨动叉夹具是机械加工中不可缺少的部件，现代机床夹具主要朝着标准化，高效化，自动化，特殊化等方向发展。目前，我国正处于经济发展的关键时期，机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点，但机械制造技术是我们的薄弱环节，因此必须对我国机械制造业现状进行进一步的分析和研究。夹具在其发展大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%—80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计21概述拨动叉类零件广泛应用于机床、汽车、拖拉机等机械的变速箱中，作为变速箱变速的控制元件。以其良好的操纵性和良好的稳定性得到广泛应用，该零件的制造工艺虽然简单，但其过程涉及了机械加工工艺的多方面，具有一定代表性，本文将对该类零件的加工工序进行一次全面的阐述。1.1题目来源零件如图：（参看图1-1）图1-1拨动叉零件图一、零件图分析拨动叉是由一个带矩形花键孔的柱体及其外圆面180°方向上连有两近似长方体的板翼组成，如图1-1所示。据其结构形式分析，中间花键孔是使拨动叉转动的传动连接部位，拨动叉的上端面是与其它零件连接的把合面，其下端有一槽口。其主要作用是靠花键传递转动力矩而转动，从而带动两翼板的摆动，起到拨动作用。花键联接为多齿工作，承载能力高，对中性、导向性好。又因其齿根较“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计3浅，应力集中较小，轴与毂强度削弱小。矩形花键齿定心精度高，按GB/T1144/1987《矩形花键尺寸、公差和检验》规定，其定心方式为小径定心。拨动叉上在垂直于圆柱面上还有一M22×1.5的螺丝孔，其作用是用螺栓可防止花键轴的轴向串动。在上部翼板的侧面上还有一M10且端面仅锪平的丝孔，其作用是可当顶丝用，拆卸零件方便。拨动叉整体结构尺寸不大，刚性较好，但形状较为复杂，使得结构平稳性较差。二、生产类型（一）生产纲领3000件/每年拨动叉1年产量Q＝生产纲领×每台件数×(1+备品率)×(1+废品率)Q＝3000×1×（1+1%）×（1+1%）＝3060(件)月产量＝Q÷12=3060÷12=255(件)Days=(365-52-14)÷12=25天日产量(一天3班)＝月产量÷Days=255÷25=10(件)2生产量类型的确定：查工艺人员手册，轻型（100公斤以内）零件的生产性质：中批500～5000大批5000～50000拨动叉的生产性质：中批考虑到保证产品按时定量完成，生产该产品的每一道工序的单件核算时间必须小于生产节拍（工艺卡填写过程考虑到客观随机因素的影响，将节拍乘80%后与单件核算时间比较），若大于生产节拍，就会造成完不成年产量，因此应改用多台机床加工。（二）中批量生产采用流水线，其工艺特点1毛坯特点：采用金属模造型，毛坯精度及余量中等。2机床设备及机床布置：通用机床，机床按零件类别分工段排列。3夹具及尺寸保证：专用夹具，调整法和自动获得法(如对刀块)保证尺寸。4刀具、量具：专用或标准刀具、量具5零件的互换性：多数互换，部分试配或修配。6工艺文件的要求：编制详细的工艺规程及关键工序的工序卡片。7生产出率：中等8成本：中等“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计49发展趋势：采用成组工艺。三、加工设备因为该零件为中批生产，所以工艺安排应考虑工序适当集中，考虑零件成批生产，产量比较大，综合经济与生产效率等因素，确定加工设备为通用机床，采用专用夹具。1.2设计的任务该零件加工至成品，需完成从毛坯选择开始，编排工艺，工装夹具设计以及对该产品的说明书如下：1．毛坯—零件综合图1张2．工艺过程卡片1套3．夹具装配图1张4．夹具体零件图1张5．说明书1份“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计52零件工艺分析2.1零件的作用、材料、形状特征该零件为拨动叉。拨动叉属辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换档的目的。该拨叉采用HT200材料，灰铸铁可承受较大弯曲应力，用于强度、耐磨性要求较高的较重要的零件和要求保持气密性的铸件。有较好的耐热性和良好的减振性，铸造性较好。该拨动叉的结构较复杂，也适于用铸造的方法制造。2.2技术要求图1-2各加工面示意图零件的材料为HT200，硬度适中，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，拨动叉中间圆柱体连有两翼板，以下是拨动叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：（参看图1-2）1、A面：φ40mm,Ra为6.4μm2、B面：φ35mm,对A面有垂直度要求，不垂直度为0.02mm，Ra为12.5μm3、C孔：φ30mm，Ra为12.5μm4、D孔：花键，φ28H7，Ra为1.6μm。键槽6H7，Ra为1.6μm5、E面：L×B=88×22mm，Ra为6.3μm,Ra为12.5μm6、F槽：通槽，槽宽18mm,Ra为6.3μm；槽深22mm“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计67、G孔：M10，深30mm。8、H孔：M22×1.5，与C孔通。9、I孔：丝孔，M810、L面：对F槽有对称度要求，不对称度为0.20；对B面有